(S)-2-Bromobutanoic acid ถูกใช้เป็นหลักในการสังเคราะห์อินทรีย์ในฐานะบล็อกก่อสร้างแบบ chiral สำหรับการเตรียมโมเลกุลที่ซับซ้อนมากขึ้น มันทำหน้าที่เป็นสารกลางสำคัญในการผลิตเภสัชภัณฑ์ โดยเฉพาะในการสังเคราะห์ส่วนประกอบยาที่ใช้งานได้ (APIs) ที่ต้องการสเตอรีโอเคมีเฉพาะสำหรับกิจกรรมทางชีวภาพ นอกจากนี้ ยังถูกนำมาใช้ในการพัฒนาสารเคมีเกษตร ซึ่งคุณสมบัติแบบ chiral ของมันช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของยาฆ่าแมลงหรือสารกำจัดวัชพืช สารประกอบนี้ยังถูกใช้ในห้องปฏิบัติการวิจัยสำหรับการศึกษาปฏิกิริยาแบบเลือกสเตอรีโอและการสังเคราะห์แบบไม่สมมาตร ซึ่งช่วยในการพัฒนาวิธีการเร่งปฏิกิริยาใหม่ๆ อะตอมโบรมีนของมันทำให้เป็นสารตั้งต้นที่มีประโยชน์สำหรับการฟังก์ชันนาไลเซชันเพิ่มเติมผ่านปฏิกิริยาการแทนที่หรือการจับคู่